Synaptic stromingen kunnen focally worden opgenomen van de gevisualiseerde synaptic los op de Drosophila derde instar larven motorische eindplaat. Deze techniek maakt het mogelijk de activiteiten van een enkele synaptic bouton worden gecontroleerd.
Methodenartikel
Synaptic stromingen kunnen focally worden opgenomen van de gevisualiseerde synaptic los op de Drosophila derde instar larven motorische eindplaat. Deze techniek maakt het mogelijk de activiteiten van een enkele synaptic bouton worden gecontroleerd.
Drosophila motorische eindplaat (NMJ) is een uitstekend modelsysteem te bestuderen van glutamaterge synaptische transmissie. We beschrijven de techniek van focal macropatch opnames van synaptic stromingen van de gevisualiseerde los op de Drosophila larvale NMJ. Deze techniek vereist aangepaste fabricage van opname micropipetten, evenals een samengestelde microscoop uitgerust met een hoge vergroting, interlokale water onderdompeling doelstelling, differentiële interferentie contrast (DIC) optica en een TL bijlage. De opname-elektrode is geplaatst op de top van een geselecteerde synaptic bouton gevisualiseerd met DIC optica, epi-fluorescentie, of beide. Het voordeel van deze techniek is dat het zorgt voor de opvolging van de synaptische activiteit van een beperkt aantal sites van release. De opname-elektrode heeft een diameter van enkele microns en de release-sites geplaatst buiten de elektrode velg niet noemenswaardig verstoord de opgenomen stromingen. De opgenomen synaptic stromingen hebben snel kinetiek en kunnen gemakkelijk worden opgelost. Deze voordelen zijn vooral belangrijk voor de studies van mutant vliegen lijnen met versterkte spontane of asynchrone synaptic activiteit.
Drosophila is een uitstekend modelsysteem te bestuderen van de moleculaire mechanismen beheersen van synaptische transmissie. Het neuromusculaire systeem in Drosophila is glutamaterge, en daarom de Drosophila motorische eindplaat (NMJ) kan worden gebruikt voor het bestuderen van de geconserveerde eigenschappen van glutamaterge versie. Sinds Jan en Jan zijn studie1, de derde instar-larven in het algemeen gebruikt om te bestuderen evoked en spontane synaptische transmissie door het toezicht op de excitatory kruising potentieel (EJPs) of stromen (EJCs). EJPs vaak opgenomen intracellulair met een scherpe glas micro-elektrode en worden ze weerspiegelen de activiteit van de gehele NMJ, met inbegrip van alle de los maken van synapsen in de gegeven spiervezel.
Daarentegen kan de activiteit van een beperkt aantal van de sites van release focally worden opgenomen door het plaatsen van een tip van de micropipet in de buurt van neuronale terminals of synaptische varicosities. Deze techniek werd oorspronkelijk gebruikt door Katz en Miledi2, en focale extracellulaire opnames hebben gewerkt op verschillende NMJ preparaten, met inbegrip van kikker3,4,5, muis6 , 7 , 8, schaaldieren9,10,11,12,13,14,15,16, en Drosophila17,18,19,20,21,22,23. Deze aanpak werd verder ontwikkeld door Dudel, die geoptimaliseerd macropatch elektroden24,25te hercoderen. In Dudel van de uitvoering, en deze techniek toelichtingen de los-patch-clamp methode26.
De Drosophila larvale NMJ heeft duidelijk omschreven synaptic los en transgene lijnen met genetisch gecodeerde neuronale fluorescerende labels (Zie Tabel van materialen) beschikbaar zijn. Deze voordelen ons in staat gesteld om EJCs en mEJCs van een geselecteerde synaptic bouton20,21,22te registreren. Hier beschrijven we deze techniek in detail.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
1. fabricage van opname elektroden
Figuur 1. Eindstadia van micropipet fabricage. (A) elektrode tips na trekken en fire polijsten. (B.1) de setup voor het buigen van de tip. (B.2) de boxed gebied wordt uitgebreide weergegeven aan de rechterkant. De elektrode en de gloeidraad zijn bevestigd, zodat de elektrode tip gepositioneerd iets boven de draad en niet aanraken is. (C.1) de opname-elektrode. (C.2) de boxed gebied wordt uitgebreide weergegeven aan de rechterkant. De eerste bocht heeft een hoek van ongeveer 90°, en de afstand tussen de eerste bocht en de tip van de elektrode is ongeveer 1 mm. schaal bar = 3 mm. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
2. aanvullende voorbereidende stappen
3. Elektrische opnames van EJCs
Figuur 2. De opname setup. Het monster NMJ vastgemaakt aan het silicium gecoate petrischaal (pijl) op de roerende fase van de rechtop samengestelde microscoop uitgerust met mogelijkheden voor epifluorescence, de doelstelling van een hoge vergrotingsfactor en twee micromanipulators wordt geplaatst. De Microscoop is gestationeerd op de tafel van een anti-trillingen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3. Visualisatie van synaptische boutons. (A) A helderveld afbeelding van een hemi-segment jonger dan 10 x vergroting (A.1) en het uitgebreide boxed gebied tonen spieren 6 en 7 (A.2, de pijl markeert de elektrode van de opname). Schaal bar = 50 µm. (B) Synaptic los worden gevisualiseerd in een Drosophila lijn met een genetisch gecodeerde neuronale marker (CD8-GFP) met behulp van epi-fluorescentie imaging (B.1) of DIC optica (B.2). Images zijn geschoten met de 60 x doelstelling en de filter kubus voor GFP beeldvorming (Zie Tabel van materialen). Synaptic los zijn gemarkeerd met pijlen, en een deken van TL en DIC afbeeldingen wordt weergegeven in B.3. Schaal bar = 10 µm. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
4. Analyse
Figuur 4. Quantal analyse. Detectie van mEJCs (A) en EJCs (B) door Quantan software. De gebeurtenis gebied wordt gemarkeerd in het groen, en pieken zijn gekenmerkt door rode pijlpunten. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Focal macropatch opnames inschakelen synaptic bewakingsactiviteiten van geselecteerde synaptic los (Figuur 5). Wanneer de elektrode is geplaatst op de top van een synaptic bouton (figuur 5A, site 1), de opgenomen mEJCs (figuur 5C, site 1) hebben een aanzienlijk meer dan het geluidsniveau amplitudes en scherpe stijgende fasen (bij een Sub millisecond bereik). Wanneer de opname-elektrode is afgestapt v...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Drosophila vertegenwoordigt een voordelige model-organisme te bestuderen van synaptische transmissie. Verschillende configuraties van de opname zijn gebruikt bij de larvale NMJ, met inbegrip van intracellulaire opnames van synaptic potentiëlen, opnames van synaptic stromingen met twee elektrode spanning klem33,34, en focale macropatch opnames van synaptic stromingen die hier worden beschreven. De laatste techniek staat de precieze kwantificering van syna...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Ondersteund door de NIH-subsidie R01 MH 099557
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Sutter P-97 | Sutter instrument | P-97 | Microelectrode puller |
| Narishige MF-830 | Narishige | MF-830 | Microforge |
| WPI MF200 | WPI | MF200 | Microforge |
| Glass capilaries | WPI | B150-86-10 | Glass capilaries |
| Microtorch 1WG61 | Grainer | 1WG61 | Microtorch |
| Sylgard 184 Silicone Elastomer Kit | Dow Corning | SYLGARD 184 | Silicone voor het bereiden van dissectieplaten |
| Dissection pins | Amazon | B00J5PMPJA | Pins voor het positioneren van larven |
| Tweezers | WPIINC | 500342 | Pincet voor het plaatsen van pins, verwijderen van het spijsverteringskanaal en luchtpijpen. |
| Scissors | WPIINC | 501778 | Schaar voor het snijden van de cuticula van de larven en zenuwen. |
| Olympus BX61WI | Olympus | BX61WI | Staande microscoop |
| Olympus Lumplan FL N 60x | Olympus | UPLFLN 60X | Microscoopobjectief 60X |
| Olympus UPlan FL N 10x | Olympus | Uplanfl N 10X | Microscoopobjectief 10X |
| Narishige Micromanipulator | Narishige | MHW-3 | Drie-as Water Hydraulische Micromanipulator |
| npi Electronic GmbH ELC-03XS | npi Electronic GmbH | ELC-03XS | Elektrofysiologische versterker |
| A.M.P.I Master 8 | A.M.P.I. | Master 8 | Elektrische stimulator |
| A.M.P.I Iso-Flex | A.M.P.I. | Iso-Flex | Stimulus isolator |
| TMC antivibration table | TMC | 63-9090 | Anti-vibratie tafel |
| TMC Faraday cage | TMC | 81-333-90 | Faraday kooi |
| Digidata 1322A | Axon Instruments | Digidata 1322A | Digidata |
| Computer | Dell | Dell Dimension 5150 | Computer met Win XP OS |
| Electrode holder | WPI | MEH3SW | Elektrode houder |
| Optical filter | Omega optical | XF 115-2 | Filter kubus voor Green Fluorescent Protein (GFP) detectie |
| pCLAMP 8 | Axon Instruments | 8.0.0.81 | Software voor signaalregistratie |
| Quantan | In-house software | - | Software voor signaalverwerking |
| Canton-S (Wildtype) | Bloomington Stock Center | 64349 | Controle vlieglinie |
| cpx SH1 | Generous Gift of J.T. Littleton | - | Complexin knock-out vlieglinie met verhoogde spontane exocytose |
| CD8-GFP | Bloomington Stock Center | 5137 | Vlieglinie met neuronaal fluorescent (GFP) Tag |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen